Page précédente Table des matières Page suivante


I. Rappels sur l'anatomie du tube digestif des ruminants et l'utilisation digestive des fourrages pauvres


1.1. Anatomie du tube digestif
1.2. Importance des microbes chez les ruminants:
1.3. Utilisation digestive des fourrages pauvres
1.4. Conclusion et stratégies permettant de valoriser les fourrages pauvres


1.1. Anatomie du tube digestif

Les ruminants (bovins, ovins, caprins, buffles) sont capables d'utiliser la biomasse cellulosique et des formes simples d'azote grâce à leur tube digestif qui a la particularité de posséder trois compartiments appelés "pré-estomacs", placés en avant de la caillette, laquelle est l'équivalent de l'estomac du monogastrique (fig. 1 a et b). Leur contenu représente 70 à 75% du contenu total du tube digestif.

Figure 1a: Représentation schématique du tractus digestif d'un ruminant comparé à celui d'un monogastrique.

RUMINANT (Bovin)

MONOGASTRIQUE (Porc)

Figure 1b: Représentation schématique du rumen et du réseau dans un plan vertical. Les flèches indiquent les mouvement du contenu.

Le rumen (ou panse) est de loin le plus volumineux des pré-estomacs (environ 100 litres chez un bovin adulte pesant de 500 à 600 kg); il représente plus de 90% de leur volume total. Les autres pré-estomacs sont le réseau (ou bonnet) et le feuillet. L'ensemble rumen et réseau, souvent assimilé au rumen, présente toutes les caractéristiques essentielles d'un "fermenteur". Les conditions ambiantes sont définies par:

· un milieu riche en eau (85 à 90%),

· un apport régulier de nutriments fournis à la fois par l'ingestion des aliments et par la rumination (ainsi que par le recyclage de l'urée),

· un pH élevé (6,4 à 7,0) tamponné par l'apport de minéraux (bicarbonates et phosphates) de la salive,

· une température de 39 à 40°C,

· une élimination continue des produits terminaux de la digestion microbienne,

· des échanges permanents à travers la paroi du rumen.

Ces conditions sont propices au développement d'une population de micro-organismes (appelés aussi microbes du rumen), caractérisée par sa variété et sa densité. On y trouve:

· des bactéries au nombre de 109 à 1010 par ml de contenu de rumen et composée essentiellement de bactéries anaérobies strictes qui constituent plus de la moitié de la biomasse microbienne totale. Elle comprend plusieurs variétés de bactéries selon qu'elles sont cellulolytiques, amylolytiques, protéolytiques ou uréolytiques.

· des protozoaires, surtout des ciliés anaérobies, dont la population est comprise entre 105 et 106 individus/ml de contenu de rumen.

· des champignons anaérobies, plus fréquents chez les ruminants tropicaux (où, selon BAUCHOP (1979), ils sont au nombre de 103/ml de contenu de rumen) que les ruminants tempérés.

1.2. Importance des microbes chez les ruminants:

Ils fournissent l'énergie à l'animal hôte (fig. 2)

Les aliments ingérés subissent d'abord une fermentation grâce aux microbes du rumen; cette fermentation microbienne est très importante puisque 60 à 90% des glucides de la ration, y compris ceux des parois végétales, y sont fermentes. Ces parois, qui sont les composants essentiels des fourrages pauvres sont partiellement dégradées par les microbes à l'aide de l'enzyme cellulolytique (cellulase) qu'ils sécrètent et que ne possède pas l'animal hôte. La fermentation des glucides conduit à la production d'énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP) utilisée par les microbes pour leurs besoins d'entretien et de multiplication.

Figure 2: Schéma simplifié de l'utilisation digestive des matières azotées et des glucides chez le ruminant.

Les produits terminaux de cette fermentation sont,

· les acides gras volatils (AGV): essentiellement l'acide acétique, l'acide propionique et l'acide butyrique, dont les proportions dépendent de la nature des glucides alimentaires,

· le gaz carbonique et le méthane.

Les acides gras volatils, issus de la fermentation ruminale, sont absorbés dans le sang surtout à travers la paroi du rumen. Ils constituent la principale source d'énergie pour l'animal hôte puisqu'ils fournissent de 70 à 80% de l'énergie totale absorbée chez le ruminant (VERMOREL, 1978). Rappelons, par opposition, que le monogastrique tire son énergie essentiellement du glucose et des lipides alimentaires absorbés au niveau de l'intestin grêle.

Ils fournissent des protéines pour l'animal hôte (fig. 2, 3 et 4)

Les matières azotées (protéiques et non protéiques) ingérées par l'animal sont soumises à l'action protéolytique des microbes (bactéries, protozoaires et champignons) du rumen. Elles sont partiellement dégradées dans des proportions variables selon plusieurs facteurs, en particulier leur solubilité (INRA, 1988). Les matières azotées non protéiques des aliments, comme l'urée qui peut être ajoutée à la ration, sont dissoutes en totalité et hydrolysées en ammoniac.

Figure 3: Effet de la concentration en ammoniac dans le rumen sur l'ingestion et la digestibilité (in sacco) de la paille par des bovins (Leng, 1990).

Figure 4: Schéma simplifié de la synthèse microbienne dans le rumen.

L'ammoniac est un élément précurseur essentiel pour la croissance microbienne de la plupart des espèces bactériennes du rumen qui le prélèvent et l'utilisent pour la synthèse de leurs propres acides aminés constitutifs. Il est même considéré comme la principale source d'azote pour plusieurs souches bactériennes, en particulier celles impliquées dans la digestion de la cellulose et de l'amidon. Selon MAENG et ai (1976), 82% des bactéries du rumen peuvent se développer uniquement avec l'ammoniac comme source d'azote. Cependant, il a été observé par les mêmes auteurs qu'un apport d'acides aminés en association avec l'ammoniac fourni par l'urée stimule la synthèse des protéines microbienne.

Comme la transformation de l'azote alimentaire en azote microbien passe principalement par le pool ammoniacal, plusieurs auteurs ont mis l'accent sur l'importance d'une quantité minimale d'azote ammoniacal nécessaire dans le rumen pour une meilleure synthèse des microbes et une optimisation de la dégradation des aliments. Selon, entre autres, HARRISON et Mc ALLAN (1980) et LENG (1990), ces concentrations se situeraient entre 50 et 100 mg/litre de jus de rumen. Les concentrations d'azote ammoniacal dans le rumen ont un effet positif sur la digestion et l'ingestion des fourrages pauvres (fig. 3).

L'utilisation de l'ammoniac pour la synthèse microbienne est étroitement liée à la quantité d'énergie (sous forme d'ATP) produite par la fermentation des glucides, mais également à la présence de certains minéraux, en particulier le soufre et le phosphore (DURAND et al, 1987).

Ces phénomènes peuvent être schématisés par les figures 2 et 4.

L'ensemble des résultats de recherche dans ce domaine permet de dire qu'en moyenne,

145 g de Matières Azotées Totales (MAT) microbiennes sont synthétisés pour chaque kg de Matière Organique Fermentée (MOF) dans le rumen

Les microbes sont ensuite entraînés avec les "digesta", dans la caillette et l'intestin grêle, où ils subissent alors le processus classique de digestion. Ils sont constitués de 80 p.100 de protéines, très bien équilibrées en acides aminés indispensables, et sont digérés à 80-85 p.100, fournissant les PDIM (Protéines Digestible dans l'Intestin d'origine Microbienne) du système PDI (Protéines Digestibles dans l'Intestin) français, (INRA, 1988). Ces PDIM jouent un rôle très important dans la couverture des besoins azotés des ruminants, surtout quand ces derniers reçoivent des rations à base de fourrages pauvres.

A ces protéines s'ajoutent celles d'origine alimentaire qui ont échappé à la dégradation microbienne dans le rumen (cette dégradabilité est très variable suivant la nature des sources protéiques). Ces dernières sont digérées selon un coefficient appelé coefficient de digestibilité réel variant de 50 à 75; elles fournissent les PDIA (protéines digestibles dans l'intestin d'origine alimentaire).

La somme des PDIA et des PDIM constitue les protéines digestibles dans l'intestin (PDI).

Le système PDI français, de même que les autres systèmes modernes internationaux, permet d'évaluer la part respective de l'aliment et des microbes dans la fourniture des matières azotées au niveau de l'intestin de l'animal hôte. Il permet d'attribuer à un aliment deux valeurs azotées,

l'une, PDIN = PDIA + PDIMN, où PDIMN est la quantité de PDIM synthétisées grâce à la quantité d'ammoniac et d'acides aminés libérés par l'aliment lorsque la quantité d'énergie nécessaire à la synthèse protéique microbienne n'est pas limitative,

l'autre, PDIE = PDIA + PDIME, où PDIME est la quantité de PDIM synthétisées grâce à l'énergie de l'aliment lorsque la quantité d'ammoniac et d'acides aminés nécessaire à la synthèse protéique microbienne n'est pas limitative.

Ces deux valeurs ne sont pas additives. C'est la plus petite qui est à prendre en considération pour un aliment donné. Equilibrer une ration reviendra à réaliser l'égalité PDIN = PDIE en associant des aliments riches en PDIN à des aliments riches en PDIE.

Les ruminants sont donc moins tributaires de la qualité des matières azotées alimentaires que les monogastriques car ils peuvent transformer des formes azotées simples comme l'urée en protéines microbiennes de haute valeur nutritionnelle.

Il n'est alors pas nécessaire, du moins pour la satisfaction de leurs besoins d'entretien et d'une production modeste, de donner aux ruminants des protéines de bonne qualité dans la mesure où celles-ci seront en majorité dégradées en ammoniac qui aurait aussi pu provenir de formes azotées simples. Cette possibilité a une importance économique considérable dans les pays en voie de développement étant donné la pénurie et/ou le coût élevé des protéines végétales telles que les tourteaux.

1.3. Utilisation digestive des fourrages pauvres


1.3.1. Composition chimique
1.3.2. Utilisation digestive
1.3.3. Conséquences sur les quantités ingérées et la digestibilité, donc la valeur alimentaire


1.3.1. Composition chimique

En raison de leur physiologie particulière entraînant une lignification très précoce, les fourrages tropicaux sont généralement de moins bonne qualité que les fourrages tempérés (fig. 5 a et b). La figure 6 schématise les variations de la digestibilité avec l'âge de la plante. La digestibilité diminue moins rapidement chez les fourrages tropicaux que chez les fourrages tempérés (et chez les légumineuses que chez les graminées) mais elle part d'une valeur plus faible aux stades végétatifs jeunes.

Figure 5a: Fréquences (p.100) comparées de la répartition des graminées et des légumineuses tempérées et tropicales selon leur teneur en matières azotées totales (MA T). (d'après Minson, 1990).

Figure 5b: Fréquences (p.100) comparées de la répartition des graminées et des légumineuses tempérées et tropicales selon leur digestibilité. (d'après Minson, 1990).

Figure 6: Représentation schématique de la diminution (en points/jour) de ta digestibilité des graminées tempérées et tropicales avec l'âge ou le stade de croissance (d'après INRA. 1988).

Les pailles et tiges de céréales (riz, blé, maïs, sorgho, mil,...) ou de graminées annuelles et pérennes (Andropogon Sp, Panicum Sp.,...) sont encore plus pauvres.

Le tableau 1 donne, à titre d'exemple, la composition chimique de plusieurs échantillons de ces fourrages récoltés dans différents pays tropicaux.

Ces fourrages pauvres présentent trois inconvénients majeurs sur le plan nutritionnel:

a) une teneur élevée en glucides pariétaux complexes: cellulose, hémicelluloses et lignine constituant la paroi végétale (fig. 7a) qui représente la presque totalité de la matière organique (60 à 80 p.100) de la plante.

La cellulose est le constituant structural le plus abondant. Elle représente en moyenne de 32 à 47% du poids sec du fourrage (tableau 1). Il s'agit d'un homopolyoside constitué de longues chaînes linéaires de ß 1-4 glucose, appelées cellobiose, associées en microfibrilles qui conduisent à la formation des fibres dont certaines zones ont une forte cristallinité. La cellulose vraie (à ne pas confondre avec la cellulose brute) est potentiellement entièrement digestible (figure 7b).

Figure 7a: Présentation schématique des parois végétales des fourrages

Figure 7b: Variation de la digestibilité des constituants membranaires (Van Soest. 1967).

Les hémicelluloses, contrairement à la cellulose, sont des hétéropolymères amorphes composés d'hexoses (glucose, mannose, galactose) et surtout de pentoses (xylose, arabinose). Les chaînes de ces macromolécules sont relativement courtes. Elles constituent une matrice polysaccharidique souvent associée à des constituants phénoliques qui entourent les fibrilles de la cellulose (THOMSON, 1983). Les hémicelluloses ne sont que partiellement digestibles (figure 7b).

La lignine est un hétéropolymère phénolique, qui est lié aux hémicelluloses. Les liaisons lignine/hémicelluloses ne sont pas connues avec précision. L'organisation s'effectue autour des microfibrilles de cellulose et aboutit à un treillis dense et mécaniquement résistant. La lignine est totalement indigestible (figure 7b).

Tableau 1: Valeurs extrêmes de la composition chimique et de la digestibilité de quelques résidus de culture tropicaux (source: Chenost, 1993 et 1995: Chenost et al., 1993: Kayouli. 1979, 1988. 1994 a et b).

Fourrage

Nombre d'échantillons

Origine

MS

Cellulose brute

MAT

Digestibilité in sacco (72h) ou digestibilité cellulase Rexen (*)

p100

(p100 MS)

Paille de riz

35

Niger, Cambodge

91

35-40

3-5

35-41

Paille de riz

35

Madagascar, Mauritanie

90

3-7

30-35 (*)

Paille de blé

30

Tunisie

89

37-43

2-5

39-35

Tiges de sorgho

18

Niger, Togo, Burkina F.

90

32-45

2-8

32-44

Tiges de maïs

8

Tanzanie, Gambie

90

3-5

34-46 (*)

Tiges de mil

23

Niger, Togo

90

35-46

2-7

32-40

Panicum spp.

15

Niger, Togo, Burkina F.

90

36-45

2-5

35-45

Andropogon gayanus

7

Niger, Burkina F., Gambie

90

40-47

2-3

30-38

La proportion des parois végétales et leur degré de lignification augmentent avec l'âge de la plante et en affectent négativement la digestibilité.

b) une faible valeur azotée: les résidus de culture sont pauvres (2 à 5 p.100) en matières azotées totales (MAT = N x 6,25). Il en est de même des graminées natives pérennes dont la teneur en matières azotées totales diminue fortement avec l'âge. En saison sèche et après le stade floraison, qui intervient très tôt en hivernage, cette teneur ne présente plus que de très faibles valeurs (tableau 1). L'azote de ces fourrages est en outre souvent inaccessible car lié aux parois cellulaires lignifiées.

c) une valeur minérale et vitaminique très faible. En effet tous ces fourrages présentent une forte carence en minéraux, aussi bien en macroéléments (Ca, P, Na) qu'en oligoéléments, et en vitamines, en particulier A et D3.

1.3.2. Utilisation digestive


1.3.2.1. Généralités
1.3.2.2. Conditions d'une bonne utilisation digestive


1.3.2.1. Généralités

La dégradation des glucides pariétaux, composants principaux des fourrages pauvres, est présentée dans la figure 2.

Tableau 2: Exemples de variation (valeurs extrêmes) de la valeur alimentaire des pailles

PAILLE

Digestibilité de la matière organique

Quantités volontairement ingérées (g/kg P0,75)

(p.100)

Matière sèche

Matière organique digestible

RIZ (1)

35-55

25-65

9-25

ORGE (2)

43-48

35-51

15-21

BLE (3)

35-46

23-35

8-10

(1): 20 références, Asie et Australie (Doyle et al., 1986)
(2): 7 mesures, Syrie (Capper et al., 1989)
(3): 15 mesures in vivo (INRA, 1988)

Grande variabilité due à l'espèce (orge supérieure à blé), la variété (surtout pour le riz) et aux conditions agronomiques de culture (engrais, climat,...), aux conditions de récolte (hauteur de coupe, adventices, séchage, stockage,...)

Les microbes du rumen colonisent les particules alimentaires ingérées en s'y attachant et les souches cellulolytiques dégradent (hydrolysent) partiellement la cellulose et les hémicelluloses grâce à leur cellulase. Cette hydrolyse aboutit à la formation d'osés simples (glucose, xylose, etc) qui sont fermentes par la population microbienne, qui en tire pour elle l'énergie (sous forme d'ATP) et produit les acides gras volatils pour l'animal hôte (§12).

La dégradation des parois végétales nécessite obligatoirement l'attachement des microbes aux particules alimentaires pour que les enzymes puissent pénétrer à l'intérieur des structures fibreuses, d'où la nécessité, pour la microflore sécrétant ces enzymes, de voies d'accès suffisamment larges dans le complexe ligno-cellulosique. Malheureusement, les fourrages pauvres présentent des teneurs élevées en parois lignifiées incrustées de lignine de manière très complexe (surtout chez les graminées). Or la lignine empêche la colonisation microbienne des fibres et, par là, l'action de dégradation des enzymes cellulolytiques.

Il résulte de tout cela une faible digestibilité de ces fourrages, particulièrement de leurs tiges (donc des pailles) qui se situe entre 35 et 55 p.100 (tableau 2).

En plus de leur faible digestibilité, les parois lignifiées résistent longtemps à la dégradation microbienne et à la mastication mérycique (de rumination), et sont digérées lentement. Les particules résultant de cette dégradation vont séjourner plus longtemps dans le rumen que dans le cas de fourrages de bonne qualité avant d'être réduites à une taille suffisamment petite pour pouvoir franchir l'orifice réseau/feuillet (orifice réticulo omasal). Le temps de séjour de ces particules dans le rumen peut atteindre cinq jours dans le cas des fourrages pauvres (INRA; 1988). Les particules vont ainsi "encombrer" le rumen. Cet encombrement, qui détermine l'ingestibilité, est donc sous la dépendance directe de la vitesse de digestion du fourrage (régulation physique de l'appétit chez le ruminant, BLAXTER et al., 1961; BALCH et CAMPLING, 1962). Il est important chez les fourrages pauvres qui ne vont ainsi pouvoir être ingérés qu'en faibles quantités.

A titre d'exemple, une étude récente (KABORE ZOUNGRANA, 1995) menée au Burkina Faso, montre que la digestibilité in vivo d'Andropogon gayanus passe de 56% au stade vert à 31% au stade de dessèchement où la plante est devenue très riche en parois lignifiées. Les quantités de MS qui en sont ingérées par des moutons diminuent de 63 à 26 g MS/kg P0.75 (soit de 900 à 375 g pour un mouton de 35 kg) du stade tallage pendant l'hivernage au stade dessèchement en saison sèche.

Il convient toutefois de signaler ici que la valeur alimentaire de ces fourrages, en particulier des pailles, présente une très grande variabilité comme le montre le tableau 2. Cette variabilité dépend essentiellement de la famille botanique et de l'espèce, des conditions (climatiques et agronomiques) de maturation et des conditions de récolte et de stockage.

1.3.2.2. Conditions d'une bonne utilisation digestive

Pour que la fermentation cellulolytique s'effectue correctement, il faut que les microorganismes du rumen puissent trouver les éléments nutritifs dont ils ont besoin pour se développer et pour dégrader (cellulolyse) les polyosides des parois de la paille ou du fourrage pauvre. Il faut aussi que les conditions physico-chimiques nécessaires au maintien d'une bonne cellulolyse soient réunies.

a) Les éléments nutritifs à apporter aux microorganismes du rumen (fig. 4)

Ce sont les mêmes que pour tout organisme vivant: avant tout, énergie, azote, minéraux et vitamines:

- Energie

L'énergie est contenue principalement dans les polyosides de la paille ou du fourrage. Elle est libérée lentement au fur et à mesure de la dégradation (fermentation) des glucides complexes des parois par les microorganismes du rumen. Cette énergie correspond, en gros, à l'énergie digestible du fourrage et n'est mise à la disposition des microorganismes sous une forme assimilable par eux que très progressivement.

- Azote

La flore bactérienne cellulolytique est constituée essentiellement de protéines (§12). Il est donc indispensable qu'en plus de l'énergie apportée par la fermentation des parois, les microbes puissent trouver l'azote nécessaire à la synthèse de leurs protéines.

Or la paille, comme tout fourrage âgé, est pauvre en azote qui, en outre, est peu digestible.

Pour réaliser une fermentation correcte des fourrages pauvres et permettre leur dégradation potentielle, il faudra donc apporter en priorité la quantité d'azote manquante. Les besoins en azote des microorganismes dépendent de la quantité d'énergie fermentescible présente.

L'exemple suivant permet d'illustrer plus concrètement le problème; il montre qu'il est possible de déterminer sans ambigüité la quantité d'azote non protéique (ANP) à apporter:

Prenons un mouton qui ingère 0,7 kg de matière sèche par jour d'une paille dont la digestibilité est de 40 p.100, la teneur en matière organique de 90 p.100 (teneur en minéraux de 10 p.100) et la teneur en MAT de 3 p.100.

· quantité de matière organique digestible (MOD) ingérée:

0,7 x 90/100 x 40/100 = 0,252 kg

· besoins en MAT (§12) des microbes du rumen pour fermenter cette MOD:

0,252 x 145 g de MAT/kg de MOD = 36,54 g de MAT
soit:
36,54 x 0,8 (1) x 0,8 (2) = 23,4 g de PDIE.

(où (1) et (2) sont respectivement la teneur en acides aminés (aa) des MAT microbiennes et la digestibilité réelle des aa dans l'intestin grêle (INRA, 1988))

· MAT ingérées par le mouton:

700 g de MS x 3/100 = 21g de MAT
dont la dégradabilité est, pour simplifier, de 60 p.100

· MAT disponibles pour les microorganismes:

21 g de MAT x 60/100 = 12 g de MAT
soit:
12 x 0,8 x 0,8 = 7,7 g de PDIN
quantité insuffisante au regard des PDIE disponibles,

· déficit pour réaliser l'égalité PDIE = PDIN et, donc, pour la synthèse protéique microbienne et le travail de dégradation cellulolytique, permis potentiellement par l'énergie digestible présente:

23,4 - 7.7 = 15,7 g PDIN,

L'azote manquant dans les fourrages pauvres doit être apporté sous une forme utilisable (les PDIN, azote fermentescible ou facilement "dégradable" dans le rumen) par les microorganismes, soit d'origine végétale (fourrages jeunes riches en azote), soit non protéique, d'origine industrielle, comme l'urée.

Dans notre cas concret ci-dessus,

1 g d'urée apportant 1,45 g de PDIN ((1 g x 28/60 N x 0,78 (taux de captation de l'azote par les microbes) x 6,25 MAT x 0,8 x 0,8 PDIN)),

il faudra donc apporter 15,7/1,45 = 10,8 g d'urée par jour au mouton.

On verra plus loin au chap. 6 comment faire pratiquement.

Cet apport devra être étalé dans la journée de façon à éviter tout risque d'intoxication par excès d'ammoniac dans le rumen. La figure 8 présente le métabolisme simplifié de l'urée chez le ruminant.

Figure 8: Métabolisme de l'urée chez le ruminant.

- Minéraux et vitamines

La paille est également carencée en minéraux et vitamines et ne suffit pas à couvrir les besoins des microbes pour leur synthèse et leur activité.

Il s'agit des éléments majeurs, en particulier P, Ca et Mg, mais également des oligo-éléments, Cu, Zn, Mn, Fe et S, pour la synthèse des acides aminés soufrés dont les bactéries cellulolytiques sont riches. Les besoins exacts sont encore assez mal connus et font l'objet de travaux de recherche.

En attendant d'en savoir plus, si la ration n'est constituée que de paille, on se prémunira de tout risque de carence,

· en se référant aux chiffres clef indiqués par DURAND (1989): 1,3 g de soufre, 5 g de phosphore et 1,5 à 2,0 g de magnésium par kg de MOD,

· et en apportant un composé minéral spécifique des pailles dont nous donnons un exemple dans le tableau ci-dessous.

Les vitamines font pratiquement défaut dans les pailles ou tout fourrage récolté à un stade de maturité avancé. Elles sont généralement incorporées au complément minéral. Celles qui font particulièrement défaut sont les vitamines A, D3 et E. Le tableau ci-dessous donne une indication des apports à respecter dans les pays tempérés.

La plupart des pays en voie de développement manquent des matières premières nécessaires à la fabrication de tels compléments. Cet aspect fait l'objet d'un chapitre spécial (623).

Exemple de complémentation minérale et vitaminique (CMV) des pailles:

Composition du CMV

p.100

CaHPO4, 2 H2O (phosphate bicalcique)

55


NaCl (chlorure de sodium)

26


MgSO4, 10 H2O (sulfate de magnésium)

09


Na2SO4, 10 H2O (sulfate de sodium)

07


Soufre (fleur de,)

01


Oligoéléments (voir ci-dessous)

02

Composition du mélange oligoéléments

p.100


ZnSO4, 7 H2O (sulfate de zinc)

47,40


MnSO4, H2O (sulfate de manganèse)

23,70


FeSO4, 7 H2O (sulfate de fer)

23,70


CuSO4, 5 H2O (sulfate de cuivre)

04,70


CoSO4, 7 H2O (sulfate de cobalt)

00,09


SeO3Na2 (sélénate de sodium)

00,04

(CMV à distribuer à raison de, 100 g/jpour 1 UBT et, pour les races européennes, 80 g/j pour des génisses de un an et 180 g/j pour des vaches de 600 kg)

Vitamines: A, D3, E, en particulier apport de vitamine A,

. soit sous forme hydrosoluble dans le CMV
l'apport doit être compris entre 20 et 50.000 UI/jour.

. soit sous forme d'injection intramusculaire 1 fois par mois,
à raison de 1 à 2 millions d'UI par injection.

b) Les conditions physico-chimiques d'une bonne cellulolyse (fig. 9a et b)

L'activité cellulolytique des bactéries diminue à des pH inférieurs à 6,5. L'addition de concentrés riches en glucides rapidement fermentescibles dans la ration, parfois inévitable dans certains cas de complémentation (chap. 6), peut entraîner une chute du pH du rumen en raison de la production rapide et importante d'acides gras volatils (AGV) qui en résulte. Dans le cas de la mélasse, souvent utilisée comme support de présentation de l'urée, on fera en sorte qu'elle soit ingérée lentement et régulièrement (chap. 6) pour éviter les variations brusques du pH dans le rumen.

Figure 9: Effet du pH du rumen sur:

a - L'activité des bactéries cellulolytiques et amylolytiques du rumen

b - Les orientations fermentaires dans le rumen

L'activité cellulolytique dépend également de la régularité des apports d'éléments nutritifs à la flore microbienne et du renouvellement ou de la régénération de cette dernière. Une conséquence pratique de cette observation est qu'il faudra adopter une méthode de distribution des compléments qui permettra de régulariser le plus possible les apports et de se rapprocher d'une ingestion la plus étalée possible.

1.3.3. Conséquences sur les quantités ingérées et la digestibilité, donc la valeur alimentaire

Le respect des conditions permettant de favoriser la cellulolyse (essentiellement l'apport complémentaire minimum requis et régulier de l'azote, des minéraux et des vitamines) va:

· réduire le délai que requiert la fixation (colonisation) des microorganismes cellulolytiques sur les fragments de fourrage;

· faciliter leur prolifération et accélérer leur travail de dégradation des parois du fourrage. La libération des éléments digestibles et leur mise à la disposition des microbes vont également être plus rapides et plus intenses.

Il va en résulter:

· une optimisation des processus de fermentation et, par là, une "expression" de la digestibilité réelle ou potentielle du fourrage. On dit souvent que la digestibilité a été améliorée. En fait on a simplement permis à la digestion de s'effectuer correctement par opposition à la majorité des cas pratiques où celle-ci n'est qu'incomplète parce que limitée par l'apport insuffisant aux microbes du rumen d'éléments nutritifs et par des conditions non optimales à leurs activités fermentaires.

· une augmentation des quantités de fourrage que l'animal va pouvoir volontairement ingérer. En effet, la fermentation plus rapide des fourrages favorise leur réduction en fines particules, un transit accru et un encombrement du rumen moins important.

Ces améliorations ne sont toutefois possibles qu'en deçà d'une certaine quantité d'apports complémentaires dont le rôle est de faciliter la cellulolyse. Au delà de cette quantité des phénomènes d'interactions digestives fourrages/concentrés apparaissent et le complément se substitue au fourrage. Ces problèmes seront examinés au chapitre 6 traitant de la complémentation.

1.4. Conclusion et stratégies permettant de valoriser les fourrages pauvres

Les graminées annuelles et pérennes des pâturages naturels consommées en saison sèche à un stade souvent tardif ainsi que les pailles et les tiges de céréales sont des fourrages pauvres caractérisés par des teneurs élevées en parois lignifiées et des teneurs très faibles en azote, en minéraux et en sucres facilement assimilables.

Les ruminants sont seuls capables de les utiliser grâce à leur physiologie digestive particulière. L'effet simultané de la rumination et de la fermentation microbienne qui s'effectue dans leur panse - ou rumen - par l'intermédiaire des microorganismes qu'elle héberge permet de dégrader ces fourrages en fines particules et d'en extraire les éléments nutritifs. Ces derniers sont mis à la disposition de l'animal à travers les produits terminaux de cette fermentation que sont les acides gras volatils (AGV) et la matière microbienne, elle même, digérée par la voie enzymatique dans la caillette - estomac vrai - et l'intestin grêle.

Toutefois, non seulement la digestibilité de ces fourrages est faible, mais elle n'est effectuée que lentement et ils ne sont, par là, ingérés qu'en faibles quantités. Distribués seuls à l'animal, ils ne permettent généralement pas de couvrir ses besoins d'entretien.

Il existe différentes possibilités pour améliorer la valeur alimentaire de ces fourrages pauvres.

· L'une est nutritionnelle, c'est la complémentation.

La complémentation consiste d'abord à apporter les éléments nutritifs manquants dans les fourrages pauvres (matières azotées, minéraux et vitamines) permettant aux microorganismes du rumen de mieux les digérer. C'est ce qu'on appellera la complémentation "catalytique". Si on attend de l'animal une production plus substantielle cette complémentation ne suffira pas et il faudra une complémentation "supplémentaire" apportant les nutriments permettant de couvrir les besoins de cette production. Cet apport devra être réaliste sur le plan non seulement nutritionnel mais également socio-économique: disponibilité, coût, aptitude à être mise en oeuvre au niveau pratique.

· Les autres sont technologiques, ce sont les traitements.

Les traitements sont des procédés physiques, chimiques ou biologiques permettant de modifier les propriétés physico-chimiques des parois lignifiées des fourrages pour les rendre plus accessibles aux microorganismes du rumen et, par conséquent, plus digestibles et plus ingestibles. Suivant les productions zootechniques attendues, il conviendra de complémenter parfois aussi les fourrages traités.

Comme les grands principes de la complémentation resteront sensiblement les mêmes pour les fourrages en l'état et les fourrages traités, nous nous proposons d'examiner d'abord les traitements et ensuite la complémentation.


Page précédente Début de page Page suivante